[发明专利]用于液击检测和回液保护的系统、方法

说明书

一种系统包括用于具有压缩机的制冷或HVAC系统的传感器和控制器。传感器在压缩机操作期间感测压缩机的温度。控制器被配置成确定温度相对于时间的变化率，并基于温度的变化率来执行用于保护压缩机的一个或更多个过程。用于保护压缩机的一个或更多个过程包括：关闭压缩机；对与压缩机相关联的蒸发器的压力调节阀进行节流；调节与蒸发器相关联的膨胀阀；降低压缩机的速度；以及部分或整体地使压缩机卸载。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月13日提交的美国发明专利申请第 15/783,517号的优先权并且还要求于2016年10月17日提交的美国临时申请第62/409,001号的权益。以上引用的申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容一般涉及制冷和供热、通风以及冷却(HVAC)系统，并且更特别地涉及用于制冷和HVAC系统的压缩机中的液击检测和保护。

背景技术

本文中提供的背景描述是为了总体地呈现本公开内容的上下文。当前署名的发明人在本背景技术部分中描述的程度上的工作以及在提交时可能在其他方面不符合现有技术的描述的方面既不明确地也不隐含地被承认为针对本公开内容的现有技术。

压缩机用于各种工业和民用应用中，以使制冷剂在制冷、供热、通风和冷却(HVAC)、热泵或冷却器系统(通常称为“制冷系统”)内循环以提供期望的加热或冷却效果。在任何这些应用中，压缩机应提供一致且有效的操作以确保特定的制冷系统适当地运行。

压缩机可以包括曲轴箱以容纳压缩机的运动部件，例如曲轴。在涡旋式压缩机的情况下，曲轴驱动涡旋组的动涡旋构件，其还包括静涡旋构件。曲轴箱可以包括润滑剂槽，例如储油器。润滑剂槽可以收集对压缩机的运动部件进行润滑的润滑剂。

在压缩机关闭时，制冷系统中的液体制冷剂通常迁移至系统中最冷部件。例如，在HVAC系统中，在HVAC系统关闭时的昼夜循环的过夜时段期间，压缩机会成为系统中的最冷部件，并且来自整个系统的液体制冷剂会迁移至压缩机并收集在压缩机中。在这样的情况下，压缩机会逐渐充满液体制冷剂并变得被浸没。

液体制冷剂浸没压缩机的一个问题是：压缩机润滑剂通常可溶于液体制冷剂。这样，在压缩机被液体制冷剂浸没时，通常存在于润滑剂槽中的润滑剂可以溶解在液体制冷剂中，从而产生制冷剂和润滑剂的液体混合物。

此外，在HVAC系统中，在昼夜循环的早晨启动时，压缩机可以在浸没状态下开始操作。在这样的情况下，压缩机可以快速地将压缩机中的所有液体制冷剂以及所有溶解的润滑剂泵出。例如，压缩机可以在小于十秒内将所有液体制冷剂和溶解的润滑剂泵出压缩机。此时，压缩机可以无润滑地或以非常小的润滑来继续运行，直到制冷剂和润滑剂在被泵送通过制冷系统之后返回至压缩机的吸入口。例如，取决于制冷系统和制冷系统中使用的流量控制装置的尺寸，润滑剂可能需要花费长达一分钟来返回至压缩机。然而，无润滑的情况下的压缩机操作会损坏压缩机的内部运动部件，导致压缩机故障，并降低压缩机的可靠性和使用寿命。例如，无润滑的情况下的压缩机操作会导致压缩机轴承过早磨损。

传统上，使用曲轴箱加热器来加热压缩机的曲轴箱以防止或减少液体向压缩机的迁移以及浸没压缩机状态。然而，曲轴箱加热器增加了能量成本，这是因为电能被消耗以加热压缩机。此外，虽然曲轴箱加热器对于慢速液体迁移是有效的，但曲轴箱加热器对于快速液体迁移可能不太有效，这取决于曲轴箱加热器的尺寸或加热能力。

发明内容

提供了一种用于液击检测和回液保护的系统，并且所述系统包括：传感器，其用于在制冷或HVAC系统的压缩机的操作期间感测压缩机的温度；以及控制器，其用于制冷或HAVC系统。控制器被配置成确定温度相对于时间的变化率并且基于温度的变化率来关闭压缩机。

在其他特征中，传感器感测靠近压缩机的排出口的温度。

在其他特征中，传感器感测靠近压缩机的吸入口的温度。